一种智能手机作为人机界面的混凝土搅拌车的搅拌筒传动控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种混凝土搅拌车的搅拌筒传动控制系统。该系统除了通常的传动部件外，还包括控制器及公众通用的智能手机，控制器从电控发动机处获取发动机转速信号，输出控制信号控制电控泵的排量；所述公众通用的智能手机即预置了蓝牙及wifi元件，有触摸屏，有无线上网功能等特征的手机，在本系统中，它与所述控制器，通过蓝牙或wifi元件对，无线交换信息。这样，可利用智能手机的高性价比，实现优异的人机界面功能；其可移动性使多部位的主令部件合并为一个；其与控制器无线交换信息的能力及无线上网能力为掌握设备的状态及向企业领导提供运行信息提供了好方法。
【专利说明】
-种智能手机作为人机界面的混凝±横拌车的横拌筒传动 控制系统
技术领域
[0001] 本发明设及智能手机、一种混凝±揽拌车的揽拌筒传动控制系统及混凝±揽拌 车。
【背景技术】
[0002] 智能手机及移动互联网的出现，对工业设备的发展产生了极为深远的影响，混凝 ±揽拌车领域也不例外。智能手机的高性价比，利于混凝±揽拌车揽拌筒传动控制系统， 经济地实现优异的人机界面功能；其与控制器无线交换信息的能力及无线上网能力还为掌 握、控制设备的状态及让企业领导获得实时运行信息提供了好方法。
【发明内容】
[0003] 本发明采用的技术方案是，一种混凝±揽拌车的揽拌筒传动控制系统，该系统包 括电控发动机、电控液压累、液压马达、减速机、揽拌筒；所述电控发动机驱动所述电控液压 累，使之输出液压油驱动所述液压马达，带动所述减速器旋转，该减速器经减速增扭矩后， 其输出端驱动揽拌筒旋转；其特点是，该系统还包括控制器及公众通用的智能手机，所述控 制器从所述电控发动机处获取发动机转速信号，输出控制信号控制所述电控累的排量；所 述公众通用的智能手机即预置了蓝牙及wifi元件，有触摸屏，有无线上网功能等特征的手 机，在本系统中，它与所述控制器通过蓝牙或wifi元件对，无线交换信息。
[0004] 由于公众通用的智能手机已得到了极广泛的应用，生产批量极大，而获得了极高 的性价比，利于经济地实现优异的人机界面功能。它的按键及触摸屏可方便地输入指令；它 的触摸屏还可W显示机器运行状态，给出报警的视觉信号或提示；它的音响信号也可用作 报警或对操作者的提示。又由于所述智能手机，在本系统中，与所述控制器通过蓝牙或wifi 元件对，无线交换信息，运样，所述智能手机的上述功能就实现了所述传动控制系统的人机 界面的功能。而且，由于智能手机的可移动性，使其可随司机而移动，运就将原固定于多部 位的主令部件可化合并为一个移动部件，实现了节约。
[0005] 比较好的是，所述公众通用的智能手机具有开放的操作系统，操作者依靠植入的 应用软件，用所述手机的操作按键或触摸屏的虚拟键，键入状态选择命令、参数命令，操作 命令；并将上述命令通过蓝牙或wifi无线通道，传送给所述控制器，或将上述命令进行处 理后，再将处理结果通过蓝牙或wifi无线通道，传送给所述控制器。
[0006] 比较好的做法还可W，由所述公众通用的智能手机，依靠植入的应用软件，通过蓝 牙或wifi无线通道，接受控制器的信息。
[0007] 比较好的做法还可W，所述公众通用的智能手机，依靠植入的应用软件，在触摸屏 上显示系统的状态、或参数、或操作步骤、或警告信号；或通过智能手机系统的预置的音乐、 铃声或语音声，向操作者提示特定的信息。
[0008] 运样，所述智能手机的已有应用软件就可直接被选用或稍作修改后用，节约了软 件开发费用。无论是置命令；或接受控制器的信息进行记录并处理；或完美地显示控制器 及智能手机获得的信息，作出警告或提示；都可W运样做。
[0009] 比较好的是，根据：
[0010]
W11] 当|A| <Dpm时，所述控制器向所述电控变量累发出一控制信号，令累排量Dp=A; 阳〇1引当|A| >Dpm时，所述控制器向变量累发出控制信号，η简>0时，令Dp=Dpm，n简<0 时，令Dp= -Dpm，且根巧
向发动机发出发动机转速的控制信号；
[001引其中，i为所述减速器的减速比，Dm为所述液压马达的排量，η W为所述电控变量 累的容积效率，η ?为所述液压马达的容积效率，D pm为所述电控变量累的最大排量，A为电 控发动机转速在ng时能满足揽拌筒转速指令时所述电控变量累的理想排量。
[0014] 运样，所述混凝±揽拌车在行驶中，能根据揽拌筒转速指令对揽拌筒转速加 W 实施；在装卸料现场，当所述电控累处于最大排量而所述揽拌筒的转速尚不能达到揽拌筒 转速指令规定的转速时，所述控制器自动向所述电控发动机发出提速控制信号，使达到 揽拌筒转速指令1%规定的装卸料转速。
[0015] 比较好的是，所述系统的控制部件，包括所述控制器及公众通用智能手机或其中 之一，对其液压系统的容积效率状况作记录，当容积效率下降超出阔值时报警；其判据是： 在所述揽拌筒处在反向倒料转速，所述电控累处于反向全排量状态，所述电控发动机达到 的转速超出某一阔值时，即容积效率下降超限；或者是：操作者通过所述智能手机发出反 向倒料转速指令后，所述电控累处反向全排量，所述电控发动机转速已提升至高限，而揽拌 筒仍不能达到反向倒料指令转速时，即容积效率下降超限。
[0016] 运样，所述系统的液压系统的容积效率下降超限时，操作者便能及时得到报警信 息，W便及时采取措施，避免液压系统恶化而导致不能卸料的事故。
[0017] 比较好的是，所述传动控制系统还包括转速传感器，该转速传感器安装于所述揽 拌筒、或所述减速器、或所述液压马达处，W获得揽拌筒转速的反馈信号，传送给所述控制 器。 阳01引运样，就能构成前馈加反馈的控制系统，提高了揽拌筒转速的控制精度。
[0019] 比较好的是，所述控制器通过CAN总线，读取电控发动机的工作状态，累计电控发 动机的工作时间，并把累计工作时间，定时通过蓝牙或wifi发送给所述公众通用智能手 机。
[0020] 运样，所述公众通用智能手机就得到了所述混凝±揽拌车的工作记录，W便储存 和处理。
[0021] 比较好的是，所述公众通用智能手机，依靠植入的应用软件，将累计工作时间，和 工作发生的日期、或时刻，制成工作数据表格储存。
[0022] 运样，使所述混凝±揽拌车的工作记录有序化，并可W充分利用所述智能手机的 巨量存储能力，对工作数据大量地有序储存。
[0023] 比较好的是，所述公众通用的智能手机，依靠植入的应用软件，读取所述控制器的 实时状态信息、或容积效率下降超出阔值的判据值。
[0024] 运样，所述公众通用的智能手机也能储存了上述数据，W便处理，操作者通过所述 智能手机在触摸屏上可W调阅上述数据W利于掌握工作情况、设备状态、故障判断。
[00巧]比较好的是，所述公众通用智能手机，依靠植入的应用软件，通过wifi或移动网， 上互联网，向指定服务器传送在所述智能手机内储存的所述工作数据表格、所述控制器的 其它实时信息，或所述容积效率下降超出阔值的判据值。
[00%]运样，有关领导就从中可得到设备工作数据、设备状态等有效信息，W便科学管 理。
[0027] 比较好的是，所述控制器中存储着密钥，密钥须定期激活，保证系统在一定期内启 动的逻辑条件；密钥的激活物理原理是，所述公众通用手机中植有应用软件，用W启动激活 程序，通过wifi或移动网，联上互联网，至指定服务器，上传身份密码后，由服务器传送密 钥给所述公众通用智能手机，再由所述智能手机将密钥传送给所述控制器。
[0028] 运样，就提供了设备所有者掌控设备的一种强制手段。
[0029] 比较好的是，依靠所述公众通用智能手机植入的应用软件，所述指定服务器向开 启着的所述智能手机发出请求时，所述指定服务器与所述智能手机交换信息。
[0030] 运样，就又提供了设备所有者掌控设备的一种手段。
【附图说明】
[0031] 图1为本发明一种实施例之系统结构示意图。
[0032] 图2为本发明一种实施例之智能手机处于揽拌车控制器工作状态时触摸屏显示 图。
【具体实施方式】
[0033] 下述实施例，仅是示范，不意味对保护范围的局限。
[0034] 参见图1，本发明实施例由电控发动机1(包含发动机本身携带的控制器1. 1)、电 控变量累2、定量液压马达3、减速器4、揽拌筒5、控制器6、智能手机7、指定服务器8 W及安 装于减速器4上的揽拌筒转速传感器9构成。电控发动机1驱动电控变量累2转动，供出 压力油，驱动定量液压马达3转动，通过减速器4减速并增加扭矩，驱动混凝±揽拌筒5转 动。控制器6通过CAN总线与安装于电控发动机1之上的电控发动机控制器1. 1进行通讯， 根据J1939协议读发动机转速信号等，输出发动机转速指令给电控发动机控制器1. 1。智能 手机7是公众通用的智能手机，即预置了蓝牙及wifi元件，有触摸屏，有无线上网功能等特 征的手机，在本系统中，它与控制器6通过蓝牙或wifi元件对，无线交换信息。智能手机7 是可移动的装置，随司机位置，或搁置于驾驶室内的手机座上，或为司机所手持，进行操作， 包括在混凝±揽拌车后部进行装卸料操作。运就将原固定于多部位的主令部件合并为一个 移动部件，实现了节约。当然，用二个智能手机，一个固定于驾驶室，一个司机随身带也无不 可。
[0035] 本方案中，智能手机7选用联想的K3型号，它的操作系统是开放的安卓系统。当 然，采用开放的操作系统的智能手机都可W。在智能手机7内置入了应用软件，使智能手机 7开启后，触摸屏上显示有功能选择键，当选择手机功能时，智能手机7就进入手机工作状 态，它就是一个通常的智能手机；当选择揽拌车控制器功能时，智能手机7就进入揽拌车控 制器工作状态，此时，禁止对手机信号响应，触摸屏上显示如图2所示。
[0036] 参见图2,图示屏幕右上角显示的是发动机转速和揽拌筒转速；屏幕底部有二个 虚拟按键，左侧为功能细化键，右侧为返回键；正中部显示的是，一条弧状虚线串起几个虚 拟按键，虚拟按键的中央标注的数字是混凝±揽拌车的揽拌筒的特征转速，0代表静止；2 代表化/m，运通常是混凝±揽拌车行驶中揽拌筒的一个适宜的转速，当然，根据制造商或用 户的偏好，也可选用相近的其他转速；10代表装料时的一个适宜的转速，即1化/m ;-14代表 卸料时的一个适宜的转速，即倒转14r/m。
[0037] 按上述虚拟按键，也可从一个虚拟按键划向另一个虚拟按键，即键入了揽拌筒转 速命令。该命令通过蓝牙或wifi无线通道，传送给控制器6 ;或将上述命令进行处理后，再 将处理结果通过蓝牙或wifi无线通道，传送给控制器6。
[0038] 其实，智能手机除了作为性价比高的人机界面外，它还有强大的运算处理功能，它 缺的是输入输出方式，因此，具体的运算处理究竟放在智能手机7,还是放在控制器6内进 行是无关紧要的。
[0039] 在智能手机7或者控制器6中进行如下运算： 阳040] 根据
[0041 ]
阳0创当IAI < Dpm时，控制器6向电控变量累2发出一控制信号，令累排量D P = A ; 阳0创当|A| >Dpm时，控制器6向变量累2发出控制信号，η简>0时，令Dp=Dpm，n简<0 时，令Dp= -Dpm，且根据
向发动机1发出发动机转速的控制信号； W44] 其中，i为减速器4的减速比，Dm为液压马达3的排量，η W为电控变量累2的容 积效率，η ?为液压马达3的容积效率，D pm为电控变量累2的最大排量，A为电控发动机1 转速在ng时能满足揽拌筒转速指令时电控变量累2的理想排量。 W45] 运样，所述混凝±揽拌车在行驶中，能根据揽拌筒转速指令^，即化/m，对揽拌筒 转速加 W实施；在装卸料现场，当电控累2处于最大排量而揽拌筒4的转速尚不能达到揽拌 筒转速指令1%规定的转速，即装料lOr/m或卸料倒转Hr/m时，所述控制器6自动向电控 发动机1发出提速控制信号，使达到揽拌筒转速指令规定的装卸料转速。
[0046] 在智能手机7或者控制器6中还进行如下运算：
[0047] 在揽拌筒5处在反向倒料转速，电控累2处于反向全排量状态，电控发动机1达到 的转速超出某一阔值时，即容积效率下降超限。在本例中，在新车状态，发动机1500r/m就 能使揽拌筒达到卸料速度，即-14r/m，当液压系统容积效率下降后，发动机必须在更高的转 速才能满足揽拌筒达到卸料速度，即-14r/m，因此在本例中设定了阔值为1800r/m，当发动 机必须在更高的转速（超出18(K)r/m)才能满足揽拌筒达到卸料转速-14r/m时，判为不正 常。
[0048] 或者是：操作者通过智能手机7发出反向倒料转速指令后，电控累2处反向全排 量，电控发动机1的转速已提升至高限，而揽拌筒5仍不能达到反向倒料指令转速时，即容 积效率下降超限。在本例中，电控发动机1的转速高限为发动机额定转速1800r/m，当电控 发动机1的转速已提升至此高限，而揽拌筒5仍达不到-14r/m时，判为不正常。 W例本例中的判断运算是在控制器6中进行的，根据预置的应用软件，智能手机7通过 蓝牙或wifi无线通道，接受控制器6发来的"判为不正常"的信息，在屏幕上予W显示，并 且通过音响信号，提示操作者。使操作者可W及时处理，避免设备传动系统工作状况恶化而 导致不能卸料等事故的发生。
[0050] 本例中，有转速传感器9安装于减速器4上，在减速器4的输出法兰4. 1上装有齿， 当减速器4旋转时，转速传感器9从对齿的感应中获得揽拌筒5转速的反馈信号，传送给控 制器6。
[0051] 运样，就能构成前馈加反馈的控制系统，提高了对揽拌筒转速的控制精度。
[0052] 本例中，控制器6通过CAN总线，读取电控发动机1的工作状态，累计电控发动机 1的工作时间，并把累计工作时间，定时通过蓝牙或wifi发送给智能手机7。
[0053] 本例中，智能手机7,还依靠植入的应用软件，将累计工作时间，和工作发生的日 期、或时刻，制成工作数据表格储存；读取控制器6的实时状态信息、或容积效率下降超出 阔值的判据值。
[0054] 本例中，操作者可W用智能手机7,依靠植入的应用软件，通过wifi或移动网，上 互联网，向指定服务器8传送在智能手机7内储存的工作数据表格、控制器6的其它实时信 息，或所述容积效率下降超出阔值的判据值。
[0055] 具体方法是，当智能手机7处于揽拌车控制器工作状态时，按触摸屏底部左下角 的细分功能键时，原屏幕在原显示背景上加弹出"上网"、"检查"及"受密钥"功能键，此时 保持揽拌筒传动控制系统的原控制状态和控制参数。
[0056] 当按"上网"功能键后，智能手机7就通过wifi或移动网，上互联网，向指定服务器 8传送在智能手机7内储存的工作数据表格、控制器6的其它实时信息，或所述容积效率下 降超出阔值的判据值。运样，有关领导就从中可得到设备工作数据、设备状态等有效信息， W便科学管理。
[0057] 当按"检查"功能键后，智能手机7就进一步弹出选择键，按不同的选择键，阅读智 能手机7内储存的工作数据表格W了解工作情况，或掌握控制器6的实时信息W分析设备 的工作或故障情况。
[0058] 当按"受密钥"功能键后，智能手机7就通过wifi或移动网，上互联网，联上指定 服务器8后，根据指定服务器8确定的规则，授予密钥或否。
[0059] 上述功能履行告一段落后，操作者可按触摸屏底部右下角的"返回"功能键，退出 细分功能。 W60] 本例中，依靠智能手机7内预置的应用软件，指定服务器8向开启着的智能手机7 发出请求时，指定服务器8与智能手机7交换信息。
[0061] 运样，就又提供了设备所有者掌控设备的一种手段。
[0062] 指定服务器8面对的不仅是智能手机7,可W是智能手机群，使管理者能高效地获 取一大批混凝±揽拌车的工作信息及设备状况，实现科学管理。
[0063] 前面提供了对较佳实施例的描述，W使本领域内的任何技术人员可使用或利用本 发明。对运些实施例的各种修改，对本领域内的技术人员是显而易见的，可把运里所述的总 的原理应用到其他实施例而不使用创造性。因而，本发明将不限于运里所示的实施例，而应 依据符合运里所掲示的原理和新特征的最宽范围。
【主权项】
1. 一种智能手机作为人机界面的混凝±揽拌车的揽拌筒传动控制系统，该系统包括电 控发动机、电控液压累、液压马达、减速机、揽拌筒；所述电控发动机驱动所述电控液压累， 使之输出液压油驱动所述液压马达，带动所述减速器旋转，该减速器经减速增扭矩后，其输 出端驱动揽拌筒旋转；其特点是，该系统还包括控制器及公众通用的智能手机，所述控制器 从所述电控发动机处获取发动机转速信号，输出控制信号控制所述电控累的排量；所述公 众通用的智能手机即预置了蓝牙及Wifi元件，有触摸屏，有无线上网功能等特征的手机， 在本系统中，它与所述控制器通过蓝牙或Wif i元件对，无线交换信息。2. 权利要求1所述的揽拌筒传动控制系统，其特点是，所述公众通用的智能手机具有 开放的操作系统，操作者依靠植入的应用软件，用所述手机的操作按键或触摸屏的虚拟键， 键入状态选择命令、参数命令，操作命令；并将上述命令通过蓝牙或Wifi无线通道，传送给 所述控制器，或将上述命令进行处理后，再将处理结果通过蓝牙或Wif i无线通道，传送给 所述控制器。3. 权利要求1所述的揽拌筒传动控制系统，其特点是，所述公众通用的智能手机，依靠 植入的应用软件，通过蓝牙或Wifi无线通道，接受控制器的信息。4. 权利要求1所述的揽拌筒传动控制系统，其特点是，所述公众通用的智能手机，依靠 植入的应用软件，在触摸屏上显示系统的状态、或参数、或操作步骤、或警告信号；或通过智 能手机系统的预置的音乐、铃声或语音声向操作者提示特定的信息。5. 权利要求1所述的揽拌筒传动控制系统，其特点是，根据：当|A| < Dpm时，所述控制器向所述电控变量累发出一控制信号，令累排量Dp=A;当I Al 时，控制器向变量累发出控制信号，n筒> O时，令Dp= Dpm, n筒< O时，令 Dp= -D pm，且根I 3发动机发出发动机转速的控制信号； 其中，i为所化做化滞的做化化，Dm为所述液压马达的排量，n VP为所述电控变量累的 容积效率，n ?为所述液压马达的容积效率，D pm为所述电控变量累的最大排量，A为电控发 动机转速在ng时能满足揽拌筒转速指令时所述电控变量累的理想排量。6. 权利要求1所述的揽拌筒传动控制系统，其特点是，所述系统的控制部件，包括所 述控制器及公众通用智能手机或其中之一，对其液压系统的容积效率状况作记录，当容积 效率下降超出阔值时报警；其判据是：在所述揽拌筒处在反向倒料转速，所述电控累处于 反向全排量状态，所述电控发动机达到的转速超出某一阔值时，即容积效率下降超限；或者 是：操作者通过所述智能手机发出反向倒料转速指令后，所述电控累处反向全排量，所述电 控发动机转速已提升至高限，而揽拌筒仍不能达到反向倒料指令转速时，即容积效率下降 超限。7. 权利要求1所述的揽拌筒传动控制系统，其特点是，所述传动控制系统还包括转速 传感器，该转速传感器安装于所述揽拌筒、或所述减速器、或所述液压马达处，W获得揽拌 筒转速的反馈信号，传送给所述控制器。8. 权利要求1所述的揽拌筒传动控制系统，其特点是，所述控制器通过CAN总线，读取 电控发动机的工作状态，累计电控发动机的工作时间，并把累计工作时间，定时通过蓝牙或 Wifi发送给所述公众通用智能手机。9. 权利要求8所述的揽拌筒传动控制系统，其特点是，所述公众通用智能手机，依靠植 入的应用软件，将累计工作时间，和工作发生的日期、或时刻，制成工作数据表格储存。10. 权利要求1所述的揽拌筒传动控制系统，其特点是，所述公众通用的智能手机，依 靠植入的应用软件，读取所述控制器的实时状态信息、或容积效率下降超出阔值的判据值。11. 权利要求9、10或6所述的揽拌筒传动控制系统，其特点是，所述公众通用智能手 机，依靠植入的应用软件，通过Wifi或移动网，上互联网，向指定服务器传送在所述智能手 机内储存的所述工作数据表格、所述控制器的其它实时信息，或所述容积效率下降超出阔 值的判据值。12. 权利要求1所述的揽拌筒传动控制系统，其特点是，所述控制器中存储着密钥，密 钥须定期激活，保证系统在一定期内启动的逻辑条件；密钥的激活物理原理是，所述公众通 用手机中植有应用软件，用W启动激活程序，通过Wif i或移动网，联上互联网，至指定服务 器，上传身份密码后，由服务器传送密钥给所述公众通用智能手机，再由所述智能手机将密 钥传送给所述控制器。13. 权利要求11或12所述的揽拌筒传动控制系统，其特点是，依靠所述公众通用智能 手机植入的应用软件，所述指定服务器向开启着的所述智能手机发出请求时，所述指定服 务器与所述智能手机交换信息。
【文档编号】B28C5/42GK105984040SQ201510097886
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年3月5日
【发明人】邢瑞毅, 朱明
【申请人】上海华丰工业控制技术工程有限公司